CN1025882C - 变速器换挡杆偏置组件 - Google Patents

Abstract

一种变速器换挡杆偏置组件，包括一个柱塞销，它有一台肩，销在沿其纵轴与台肩相反的一端有一组缩小了直径的闭锁槽，各槽限定了一对相对的斜面，一个端盖适于接纳有槽和斜面的柱塞的一部分，绕柱塞销有一环形推进件，它有一带角度的凸轮面，适于与一组位于推进件和端盖端面之间的球接合，推进件通过壳体中的弹簧压靠着球，弹簧座落在柱塞销的台肩上，压靠推进件，将球推入与选定换挡导轨相对应的一个闭锁槽中。

Description

本发明涉及相对于变速器的一组换挡导轨使变速器换挡杆偏置的装置，更具体地说，本发明涉及一种柱塞销系统的使用，其目的是在选择导轨时使杆上的反作用或“反冲”力达到最小。

使用弹簧加载的柱塞销使换挡杆偏置不是新的技术，每当变速器在空挡时，这种装置典型地用于使换挡杆与一个“最佳的”导轨对准，这种装置也加强了选择的“触觉”，或提供了“导轨清晰度”而改善了换挡过程的人机工程学性能，尤其是重型卡车变速器的换挡时更能体会到这点。

然而，很少有重型变速器的设计能在每当选择一个新的导轨位置时，提供一个显著的力量放松或“转折点”感觉。过去，已设计出能提供这种感觉的装置其制造是昂贵的，另外，典型的转折点设计仅涉及弹簧和柱塞，它往往增加而不是减少伴随预定导轨的选择而产生的“反冲”力。

本发明的目的提供一种变速器换挡杆偏置组件，它具有弹簧偏置闭锁系统，从而能减小普通的柱塞销加压系统所产生的“反冲”力。这种杆偏置组件在每当一个新的导轨被选择时也能提供一个“转折点”换挡感觉。这种组件包括一个推进件，它具有带角度的凸轮面，推进件能与一个弹簧相配合，将一组球推进所选定的沿柱塞销纵轴定位的环形闭锁槽。

在一个优选实施例中，该组件包括一个换挡导轨支架，一个可在支架中运动的换挡联锁装置，和一个适于与联锁装置接合的换挡杆，它可以选择一组变速器换挡导轨中的任何一个相对导轨横向定位并适于通过联锁装置与换挡杆一起运动的柱塞销，柱塞销具有一个台肩并在与台肩相反的一端有一组 减小了直径的闭销槽，每个槽形成有一对相对斜面，一个固定的端盖容纳并反作用于带槽和斜面的柱塞销的一部分，一个环形推进件围绕柱塞销，并通过围绕锁定位并在推进件和柱塞销台肩之间轴向延伸的弹簧支承一组保持在端盖之内的球，推进件上的凸轮面用于将球推进对应于一个选定换挡导轨的闭销槽。

在另一个优选实施例中，所述偏置组件还包括一个结构与所述第一偏置装置相同的第二闭锁偏置装置，它与所述换挡指销横向对齐，并可由换挡指销独立地非同步地接合，并且所述第一和第二闭锁偏置装置一起工作提供一个最佳导轨。

总之，本发明的换挡杆偏置组件确能在选择导轨时使杆上的反作用或“反冲”力达到最小，同时也能提供一种“转折点”换挡感觉。

本发明的其它目的和优点，将通过下面结合附图所作的详细描述得到进一步阐明。

图1是本发明的变速器换挡杆偏置组件的剖视平面图。

图2-6是当柱塞在三个导轨位置之间进行变换时，柱塞销和端盖装置的顺序图。

图7和8是图1-6中的推进件的一个最佳实施例的侧视图。

图9是本发明的一个柱塞销的另一推荐实施例。

首先参见图1，一个换挡杆偏置组件10包括一个换挡杆指销12，它通过支承在一个支架（未显示）中的联锁装置14而工作，正如本专业技术人员可以理解的通常由指销12通过联锁装置14而使柱塞销20的联锁端18移动，正如通过变速器换挡搭架开口17所显示的那样。

一组球28围绕柱塞销20的纵轴“a-a”对称设置，在本推荐实施例中，两个这样的球相隔180°定位。球的对称定位有助于避免由球引起的销的不匀衡侧负载而导致的销20翘起。

柱塞销20具有一个环形台扇22，它适于对一螺旋压簧24施加偏压使其靠在一环形推进件26上。元件26被支承可在一个变速器壳体壁（示显示）上钻出的圆柱孔40中移动，其位置可直接将弹簧24的力传到球28，压簧24推动推进件使其接触球28，而球28本身又压靠在端盖54的平的底端面30上，通过与孔40的螺纹部分58啮合的带螺纹的外表部分56而将端盖54旋入孔40。端面30具有一个垂直于柱塞销20和端盖54轴“a-a”的表面。

推进元件26具有一个带角度的凸轮表面32，它能动作朝柱塞销轴a-a径向向内推动球并使球进入闭锁槽34，36和38。在推进件26的与其凸轮面32隔开的另一端，形成有一个环形平支承面27，该平面也垂直于轴a-a，适于与压簧24（最好是一个螺旋弹簧）接合。

每个闭锁槽形成有一对相对的斜面24，球必须在该斜面上用力挤压以致允许换挡杆指销12移动到下一个选定的导轨位置，可以看到，柱塞销槽34对位于低-倒换挡导轨44，柱塞销槽36对应于1-2挡导轨46，而柱塞销槽38对应于3-4挡导轨48。

现在参看图7和8，在侧视图中更清楚地显示了推进件26：图8中所示的元件26相对于图7的视图转动了90°（围绕轴a-a），本专业技术人员可以理解，表面32是一个有复合角度的表面。所以，每个表面不仅有朝轴a-a的向内的角度（图8中的角度B），而且每个表面还包括两个具有相反的角度的部分31和33（图7中的角度A）。这后一结构确保两个球28保持隔开180°，于是在任何时候都沿一固定的径向路线移动。表面31和33的最佳相反角度A（从垂直于轴a-a的线Y测量）是在8°～12°的范围之间（图7），凸轮表面32的角度B是在20°～30°范围之间（图8）。

正如从图7和8可以看到，元件26的支承面27是凹进的，以确保弹簧24可以满意地不翘起地安置。

现在参见图2-6，可以理解，在图2中，在柱塞槽38中的球28的位置对位于3-4挡导轨48，当杆指销12朝1-2挡导轨46移动时，柱塞销进一步移动进入端盖54，如图所示。柱塞销相邻于槽38的斜面42径向朝外推动球，使其进入推进件26的凸轮面32和端盖54底端面30之间的环形空间50，当球28到达槽38和槽36的相邻的斜面42的顶点之上时，可以获得一个“转折点”的感觉，而对于即将来临的从换挡导轨48到换挡导轨46的转换发出信号（图3和4）。

现在参见图5，换挡杆指销现在是在1-2挡导 轨46的位置，从而球被径向推进柱塞销槽36，可以理解，“反冲”力将达到最小，从而球受到凸轮面压力而进入闭锁槽36。

参见图6，球28与柱塞销槽34啮合，这对应于低一倒挡导轨44，弹簧压缩的量越大，将球保持在给定闭锁槽中就越费力，于是，随着杆从导轨48向导轨44移动，转折点感觉将显著地更大。

现在重新参见图1，描绘在图的下半部的一个第二换挡杆偏置组件10′在所有结构方面与前面描述的组件10是相同的，然而，在操作中，每当组件10动作时，组件10′将是静止的。于是，在导轨44，46和48之间的运动将引起柱塞销20的运动。但不引起柱塞销20′的运动。相反，柱塞销20′仅仅相对于导轨48和52之间的移动而运动，而在这期间组件10成为不动的。本专业技术人员可以理解，在所述的最佳实施例中导轨48是一个“优选”导轨，或是一个当变速器换挡杆在空档时换挡杆指销12与之对齐的导轨，虽然可以仅使用一个组件，例如，如果成本原因的限制一但是使用两个偏置组件10，10′将保证一个优选的导轨。因此，没有组件10′，柱塞端18可能将指销12推过换挡导轨52，或甚至处于导轨48和52之间。

根据换挡导轨的数量，不需要总是使用两个组件10和10′上的所有槽。例如，在图1的实施例中，仅仅组件10′的槽36′和38′与球28′啮合（分别在导轨48和52之间的换挡期间），槽34′从不被啮合。

最后，一个柱塞销的另一实施例80显示于图9中，它仅包含两个槽84和86，这后一结构被设想用于相似于组件10′的组件中：其中，仅需使用两个闭锁槽（36′和38′），柱塞销20或80的相对的斜面42具有作为所需系统特性的函数而要加以确定的角度。最好，相邻的相反斜面42a和42b（图9）由一环形平台82隔开。作为一个规则，位于各平台82下面的斜面42a的角度C大于位于各平台82上面的斜面42b的角度D，在销20或销80的最佳结构中，角度C是在45°～60°范围之间，角度D是在30°～50°范围之间。

Claims (6)

1、一种变速换挡杆偏置组件，它与一组变速换挡导轨相互配合，该组件包括一个换挡导轨支架，一个可在支架中运动的换挡联锁装置，和一个适于在支架中运动而选择所述一组换挡导轨中任何一个的换挡杆，所述组件还包括一个柱塞销，它具有一个相对于所述导轨横向定位的轴线，并适于通过所述联锁装置随所述换挡杆一起运动；所述组件还包括闭锁偏置装置，它包括一个柱塞销，其特征在于：该柱塞销具有一个台肩并包括定位于所述台肩相反一端的一组轴向间隔的缩小了直径的闭锁槽，每个槽限定一个相对的斜面，所述的闭锁偏置装置还包括一个端盖，它适于接纳带有所述闭销槽和斜面的柱塞销的一部分，所述柱塞端盖的内部有一底端面，一个环形推进件可运动地位于所述端盖之内，所述元件围绕所述柱塞销，所述闭锁偏置装置还包括一组球，它们处于所述推进件和所述端面之间，并绕所述柱塞销的轴线对称设置，一个位于所述柱塞销台肩与所述推进件之间的弹簧朝所述端面对球施加压力，其中，所述推进件包括推进所述球进入对应于所述换挡导轨的闭锁槽之一的装置，该装置为一个用于各球的有角度的凸轮面，该凸轮面是复合的，其中，一对相反地带角度的表面共同作用，在所有时间内将各球保持在一个固定的径向通路中。

2、如权利要求1所述的变速器换挡杆偏置组件，其特征在于：所述柱塞销的相邻的相反斜面的角度是不相等的。

3、如权利要求2所述的变速器换挡杆偏置组件，其特征在于：所述一组球包括两个围绕所述柱塞销的相互间隔180°的球。

4、如权利要求3所述的变速器换挡杆偏置组件，其特征在于：所述端盖的底端面是平的，具有一个垂直于所述柱塞销轴线的表面。

5、如权利要求4所述的变速器换挡杆偏置组件，其特征在于：所述推进杆的一端限定了一个与所述凸轮表面隔开的环形的平的弹簧支承表面，其中，所述支承表面也垂直于所述轴线。

6、一种变速换挡杆偏置组件，它与一组变速换挡导轨相互配合，该组件包括一个换挡导轨支架，一个可在支架中运动的换挡联锁装置，和一个适于在支架中运动而选择所述一组换挡导轨中任何一个的换挡杆，所述组件还包括一个柱塞销，它具有一个相对于所述导轨横向定位的轴线，并适于通过所述联锁装置随所述换挡杆一起运动：所述组件还包括闭锁偏置装置，它包括一个柱塞销，其特征在于，所述偏置组件还包括一个结构与所述第一偏置装置相同的第二闭锁偏置装置，它与所述换挡指销横向对齐，并可由换挡指销独立地非同步地接合，并且所述第一和第二闭锁偏置装置一起工作提供一个最佳导轨。

Images